3光现象

光现象
复习目标
1.知道光在均匀介质中沿直线传播；知道光在真空中的传播速度。
2.知道光的反射现象；理解光的反射定律；知道平面镜成像的特点。
3.知道光的折射现象及规律。
4.知道凸透镜的焦点，焦距和主光轴；知道凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用.
5.知道凸透镜成放大、缩小的实像以及虚像的条件；知道照相机、幻灯机、放大镜的原理。
重点难点
重点光的反射和折射
难点凸透镜成像规律
教具准备
光源、投影仪、三棱镜、三色玻璃纸、硬纸板等
教学课时
2课时
教学过程
第一课时
一、光的直线传播
1.光源：定义：能够发光的物体叫光源。
分类：自然光源，如 太阳、萤火虫；
人造光源，如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。
月亮本身不会发光，它不是光源
2.规律：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
3.光线：一条带箭头的直线表示光的传播方向。这是一种理想化的模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一.
4.应用及现象：
①激光准直.
②影子的形成：光在传播过程中.遇到不透明的物体.在物体的后面形成黑色区域即影子.
③日食月食的形成.
④小孔成像：像的形状与孔的形状无关.
5.光速：光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s.光在水中速度为真空中光速的3/4，在玻璃中速度为真空中速度的2/3.
二、光的反射
1.定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
我们能看到不发光的物体是因为这些物体反射的光射入了我们眼睛.
2.几个基本概念：
3.反射定律：三线同面,两线分居,两角相等,
4.光的反射过程中光路是可逆的。
5.平面镜成像
平面镜成像特点：等大、等距、正立、虚像,
(1)像、物大小相等. (2)像、物到镜面的距离相等.
(3)像、物的连线与镜面垂直.(4)物体在平面镜里所成的像是虚像.
成像原理：光的反射
平面镜的应用： (1)成像(2)改变光路。
实像和虚像的区别：
实像 虚像
1.发光点发出的光，经反射(或折射)后的会聚点.2.能呈现在光屏上.3.实像是倒立的. 1.光源发出的光经反(或折)射后光线的反向延长线会聚之点.2.不能呈现在光屏上. 3.虚像是正立的.
6.镜面反射和漫反射:
(1)镜面反射: 反射面很光滑. 射到反射面上的平行光线反射后仍平行.只能在某些位置能看到反射面.
(2)漫反射: 反射面凸凹不平.射到反射面上的平行光.反射后向着不同的方向.都能看到反射面.
(3)镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
三、光的折射
1.定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传
播方向一般会发生变化；这种现象叫光的折射.
2.几个概念
3.光的折射定律：三线同面, 两线分居,空气中角大.
(1)光从空气射入水或其他介质中时，折射光线与入射光线、法线在同一平面上；
(2)折射光线和入射光线分居法线两侧.
(3)折射角小于入射角；
(4)入射角增大时.折射角也随之增大.
(5)光线垂直入射时.传播方向不变.
4.在光的折射现象中光路是可逆的.
5.应用：从空气看水中的物体，或从水中看空气中的物体看到的是物体的虚像，看到的位置比实际位置高.
例题讲解
例1. “猴子捞月”的寓言故事说，猴子看到井中有个月亮，以为月亮掉进井水中了，以下说法中正确的是( )
A．水中出现月亮属于光的反射现象
B．水中出现月亮属于光的折射现象
C．水中的月亮到水面的距离比天上的月亮到水面的距离近
D．水中的月亮比天上的月亮小
例2.下列有关光的现象中，正确的说法是：( )
A．阳光下，微风吹拂的河面，波光粼粼，这里蕴含着光的反射现象
B．汽车在夜间行驶时，应打开驾驶室里的电灯
C．人在照镜子时，总是靠近镜子去看，其原因是靠近时，平面镜所成的像会变大
D．在暗室里，为了能从镜子中看清自己的脸部，应把手电筒正对镜子照射
例3.一束光线射在平面镜上，与镜面的夹角为30°，则反射光线跟入射光线的夹角为
A．60° B．90° C．120° D．150°
例4.下列现象中，可以用光沿直线传播解释的是( )
A．树在水中的倒影 B．立竿见影
C．冰透镜向日取火 D．鱼翔浅底
目标检测
1.下列现象中,不能用光的直线传播知识解释的是: ( )
A.影子 B.日食 、月食 C.小孔成像 D.海市蜃楼
2.可以用光的直线传播来解释的是 ( )
A.眼前的一片树叶挡住视线 B.在岸边看见水中的月亮
C.在岸边看到水中的鱼 D.用照相机拍照
3.下列属于光的反射现象的是 ( )
A.平静的湖面上映出了湖边景物的倒影
B.阳光下房屋、树木的阴影
C.患近视的同学戴眼镜矫正视力
D.用凸透镜对着阳光取火
4.下列四个现象中，能用光的折射解释的是（ ）
A、用放大镜观察细小物体 B、小孔成像
C、灯光下的手影 D、山在水中的倒影
5.关于物理知识的应用，下列说法中错误的是( )
A．电视遥控系统使用的红外线是不可见光
B．医院杀菌用的紫外线是可见光
C．雷达天线发射和接收的是无线电波
D．医生用超声波为人们检查身体
6.S为发光点，试作出S在平面镜MN中的成像光路图。
7.画出△ABC在平面镜MN中的像。
作业布置
教学反思
第二课时
四、透镜
1.几个基本概念：
薄透镜：透镜的厚度远小于球面的半径.
主光轴：通过两个球面球心的直线.
光心（O）：即薄透镜的中心.性质：通过光心的光线传播方向不改变。
焦点（F）：跟凸透镜主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点.这个点叫焦点.
焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。
2.凸透镜：中间厚边缘薄的透镜，它对光线有会聚作用.
(1)与主光轴平行光线折射后过焦点
(2)过光心的光线方向不变
(3)过焦点的光线折射后平行于主光轴
凸透镜的确定方法
(1)手摸法：中间厚边缘薄的为凸透镜.
(2)聚焦法：用太阳光对着透镜照能得到细小亮斑的是凸透镜.
(3)放大法：看书上的字放大的是凸透镜.
3.凹透镜：中间薄边缘厚的透镜，它对光线有发散作用.
凹透镜有2个虚焦点.
(1)平行主光轴的光线经凹透镜发散后折射光线的反向延长线相交在虚焦点上.
(2)入射光线的正向延长线过虚焦点.折射光线光线平行主光轴.
(3)通过凹透镜光心的光线传播方向不变.
可见.透镜对光是会聚还是发散.不是看折射光线是否相交
而是体现在它们使光线相互“靠近”了还是“远离”了.
五、实验：研究凸透镜成像规律
A. 目的：研究凸透镜成像规律。
B. 器材：凸透镜、蜡烛、光屏、光具座、火柴。
C. 步骤：
①利用太阳光或手电筒光测出凸透镜的焦距，用符号f表示。
②把凸透镜固定在光具座上，再将光屏和点燃 ( http: / / www.21cnjy.com )的蜡烛分别放置在凸透镜的两侧，调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度上。目的是：使烛焰的像成在光屏中央。
③移动蜡烛，使它与透镜的距离u（即物距）＞2f，再移动光屏，使屏上出现清晰的烛焰的像，将像的正倒、大小、虚实以及像的位置填入表格。
④移动蜡烛，使f＜u＜2f，重复第③步。
⑤再将蜡烛靠近凸透镜，使u＜f，移动光屏，光屏上不能看到烛焰的像，移去光屏，直接用眼睛观察透镜，看到像的性质，并将结果填入表格。
D. 结论：（凸透镜成像规律）F分虚实,2f大小,实倒虚正,
物距 像的性质 像距 应用举例
U=∞ 成一点 V=f 像与物异侧 测定焦距
U>2f 缩小、倒立、实像 2f>V>f 照相机，眼睛
U=2f 等大、倒立、实像 V=2f
2f>U>f 放大、倒立、实像 V>2f 幻灯，电影机
U=f 不成像 V=∞ 同侧 探照灯的透镜
Uf 放大镜
应注意的问题：
（1）二倍焦距处为放大实像与缩小实像的转折点；
（2）焦点处是成实像与成虚像的转折点，但焦点处是不成像点；
（3）物离焦点越近，像越大，像距也越大。
（4）利用凸透镜成像特点解题时主要用“不等式法”。
在研究凸透镜成像实验中，需要用到的实验器材 ( http: / / www.21cnjy.com )是：带刻度的光具座、蜡烛、凸透镜、光屏和火柴，实验时在光具座上从左到右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，为了使烛焰的像能成在光屏的中间，首先要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度。实验时先在带刻度的光具座上固定凸透镜，然后调整蜡烛的位置，最后移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰像为止，并观察像的性质，同时在光具座刻度上读出此时的物距和像距，并和凸透镜的一倍焦距和二倍焦距作比较得出结论。
对规律的进一步认识：
⑴u＝f是成实像和虚象，正立像和倒立像.像物同侧和异侧分界点.
⑵u＝2f是像放大和缩小的分界点
⑶像距大于物距时成放大的实像（或虚像），像距小于物距时成倒立缩小的实像.
⑷成实像时：
⑸成虚像时：
口诀记忆：凸透镜成像规律可用简要归纳成下面三句话：一倍焦距内外分虚实
（即物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外 ( http: / / www.21cnjy.com )为实像）；二倍焦距内外分大小（即物距小于二倍焦距，成放大的像，焦点除外；物距大于二倍焦距成缩小的像）；实像总是异侧倒立的，虚像总是同侧正立的。
四、光的色散
1.不同的单色光通过棱镜时 ( http: / / www.21cnjy.com )偏折的程度是不同的．实验中红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大，所以通过棱镜的折射，太阳光可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种单色光．
2.物体的颜色
透明物体的颜色是由它通过的色光的颜色决定的，即：红色玻璃纸只能通过红光；蓝色玻璃纸只能通过蓝光；绿色玻璃纸只能通过绿光等。
不透明物体的颜色是由它反射的色光的颜色决定的，即：红色纸反射红光；蓝色纸反射蓝光等。
有色的不透明体反射与它颜色相同的光．物体呈现黑色，说明它能吸收各种颜色的光．物体呈现白色，表明它能反射各种颜色的光．
3.光的三原色和颜料的三原色
光的三原色：红、绿、蓝，三种色光按不同比例混合后，可以获得任何一种其他颜色的光。
颜料的三原色：三种颜料按不同比例混合后，可以获得任何一种其他颜色的颜料
3.光具有能量，光能使周围变得明亮，变得温暖，还能使胶卷感光……，所以说光具有能量，这种能叫做光能。在可见光中，红光的发热本领最大。
4.光污染
五、眼睛与视力矫正
(1)人眼的构造
晶状体和角膜的共同作用相当于一 ( http: / / www.21cnjy.com )个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像．眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状，也就是改变凸透镜的焦距，从而使像恰好成在视网膜上．
(2)近视眼及其矫正
近视眼是由于晶状体比正常眼睛凸得更厉害所致，所以应在眼睛前面放一个凹透镜来调节。
(3)远视眼及其矫正
远视眼是由于晶状体比正常眼睛稍平坦一些，所以应在眼睛前面放一个凸透镜来调节。
六、神奇的“眼睛”
(1)放大镜
放大镜下呈现的是物体放大的虚像，物体应放在放大镜焦点以内才合适．物体距离凸透镜越近，所成的像越小．
(2)显微镜
物体经过物镜成一个放大的实像，这个像成在目镜的焦点以内，目镜把这个像再放大一次，也就是经过了两次放大作用．
(3)望远镜
物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大．
(4)照相机
照相机利用了凸透镜成缩小实像的道理．要使所成的像变大，应使物体靠近镜头，同时拉大暗箱距离．
(5)投影仪
投影片通过凸透镜形成一个放大的像，平面镜的作用是改变光的传播方向，使得射向平面镜的光能在屏幕上成像．
例题讲解
例1.下列设备主要利用平面镜来工作的是（ ）
A、潜望镜 B、显微镜 C、照相机 D、电影机
例2.关于四种光学仪器的成像情况，下列说法中正确的是（ ）
A．放大镜成正立、放大的实像
B．照相、机成正立、缩小的实像
C．幻灯机成倒立、放大的实像
D．近视眼镜成正立、放大的虚像
例3.某照相机镜头焦距为10cm，小刚用它来给自己的小制作参展作品照相，当相机正对作品从50cm处向12cm处移动的过程中（ ）
A．像变大，像距变大
B．像变大，像距变小
C．像先变小后变大，像距变大
D．像先变小后变大，像距变小
例4.一凸透镜的焦距是10cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜50cm处移到15cm处的过程中，像的大小和像距的变化情况是（）
A．像变大，像距变小 B．像变大，像距变大
C．像变小，像距变小 D．像变小，像距变大
目标检测
1.完成下列光路:
2.物体与平面镜内的像相距9米时， ( http: / / www.21cnjy.com )则物体到镜面的距离为　　 米，如果以1米/秒的速度正对镜面运动则像将以　　 的速度朝　　 方向运动。这过程像的大小将　　 。（以地面为参照物）
3.下列现象中，属于光折射现象的是（　　 ）
(A)平静的河面能清楚地映出岸上的景物　　　
(B)晚上灯光下，墙壁上出现人影
(C)筷子斜插入水，在水下的部分看起来向上弯折了
(D)人们看到平面镜中自己的像
4.一束光射向一块玻璃砖。画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的径迹。
5.如图，在观察凸透镜成像的实验中，若保持凸透镜的位置不变，将点燃的蜡烛分别放在A、B、C、D、E处，并分别调整光屏的位置，则:
⑴把蜡烛放在______点，屏上出现的像最小;
⑵把蜡烛放在______点，屏上出现的像最大;
⑶把蜡烛放在______点，屏上不会出现像.
作业布置
教学反思
练习：
☆在研究平面镜成像特点时，我们常用平板玻璃、直尺、蜡烛进行实验，其中选用两根相同蜡烛的目的是：便于确定成像的位置和比较像和物的大小。
☆ 汽车司机前的玻璃不是竖直的，而 ( http: / / www.21cnjy.com )是上方向内倾斜，除了可以减小前进时受到的阻力外，从光学角度考虑这样做的好处是：使车内的物体的像成在司机视线上方，不影响司机看路面。汽车头灯安装在车头下部：可以使车前障碍物在路面形成较长的影子，便于司机及早发现。
☆池水看起来比实际的 浅 是因为光从 水中斜射向 空气中时发生折射，折射角大于入射角。
☆蓝天白云在湖中形成倒影，水中鱼儿在“云中” ( http: / / www.21cnjy.com )自由穿行。这里我们看到的水中的白云是由 光的反射 而形成的 虚像 ，看到的鱼儿是由是由光的折射而形成的 虚像 。
1、实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。
若在实验时，无论怎样移动光 ( http: / / www.21cnjy.com )屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蜡烛在焦点以内；②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。
物距 像的性质 像距 应用
u>2f 倒立缩小实像 ff2f 幻灯机
uu 放大镜

物距减小
（增大）
像距增大
（减小）
像变大
（变小）
物距减小
（增大）
像距减小
（增大）
像变小
（变大）
玻璃砖
F
F
F
F